[发明专利]一种沸石强化脱氮的方法

说明书

本发明公开了一种沸石强化脱氮的方法，包括以下步骤，(1)将活性污泥接种到沸石强化间歇曝气SBR(Zeo‑IASBR)反应器中，加入沸石；(2)进水，搅拌，间歇曝气，停止搅拌和曝气，静置沉淀，排出部分出水，完成一个反应周期；(3)在一个反应周期的最后一个曝气阶段排出部分活性污泥，在下一个反应周期的进水阶段补加进水，补加部分沸石粉；如此循环，待曝气阶段亚硝化率达70％以上，出水中总氮去除率达90％以上表示强化脱氮驯化成功。本发明通过投加对氨氮具有吸附作用的沸石粉末来控制反应器中游离氨氮浓度，达到选择性抑制NOB的目的，同时还可以高效的去除废水中的氨氮和总氮浓度，实现稳定强化脱氮。

技术领域

本发明属于环境保护氨氮废水处理的技术领域，涉及一种沸石强化脱氮的方法。

背景技术

市政和工业污水处理在我国城市化建设中快速的推进，因此在国家经济快速发展与污水排放量不断增加的前提下，污水中高浓度氨氮的去除已经成为我国现阶段污染减排的研究重点。目前污水脱氮过程均是利用同步硝化反硝化(SND)、短程硝化反硝化(PND)或者短程硝化/ANAMMOX技术实现强化脱氮。为了实现强化脱氮，要求硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，即促进氨氧化菌(AOB)的生长活性或代谢活性并且抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长活性或代谢活性。因此，掌握控制AOB和NOB的生物活性和生长动力学就成了短程硝化技术的关键。温度、pH、溶解氧和污泥龄等因素都是抑制NOB活性和影响短程硝化效率的关键，但是有效操控这些参数的相互作用，即增加了污水脱氮系统的操作难度，也成为了强化脱氮实现的制约因素。

沸石是自然界天然存在的多孔性含水硅铝酸盐晶体的总称，是由硅氧四面体和铝氧四面体组成的架状硅酸盐。沸石的硅氧四面体晶体结构中硅离子被铝离子部分置换，使得沸石骨架带有过剩的负电荷，这些负电荷通常有一价或者二价阳离子(Na⁺、K⁺、Mg²⁺和Ca²⁺等)所平衡。因此，沸石具有较强的阳离子交换能力，尤其是对于小于其孔道直径的分子(如NH₄⁺)具有较强的选择交换性。目前，沸石作为经济高效的吸附剂广泛应用于物理吸附/化学吸附去除水中的氨氮。沸石亦可作为生物载体应用于生物脱氮过程。沸石对NH₄⁺的交换吸附使NH₄⁺离子富集于沸石表面及内部，同时又作为生物载体形成生物-沸石絮凝体，使得 NH₄⁺被硝化菌硝化，实现沸石的动态生物再生。有研究提出SBR工艺中投加沸石可以增加约2倍的比好氧率(SOUR)，降低约2倍的污泥指数(SVI)，TN去除率提高约13％。投加沸石可显著降低系统的曝气量，提高SND效率。

因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种沸石强化脱氮的方法，本案由此产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种沸石强化脱氮的方法，通过投加对氨氮具有吸附作用的沸石粉末来控制反应器中游离氨氮浓度，达到选择性抑制 NOB的目的，同时还可以高效的去除废水中的氨氮和总氮浓度，实现稳定强化脱氮。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种沸石强化脱氮的方法，包括以下工艺步骤：

步骤(1)：将活性污泥接种到Zeo-IASBR反应器中，再向Zeo-IASBR反应器中加入沸石；

步骤(2)：选取一个反应器周期，进水氨氮浓度为30～500mg/L，进水COD/N 为5～20，控制进水的pH为7～8.5，间歇曝气进行生化反应，排出部分泥水混合物，体积为V_泥，停止曝气和搅拌，静置沉淀，排出Zeo-IASBR反应器中的部分水，体积为V_水，此时完成一个反应周期；